DE19712364A1 - Schnappverschluß - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schnappverschluß aus Kunststoff, bestehend aus einer Verschlußkappe mit einem einwärts ragenden Wulst an der Innenfläche ihres Mantels und im allgemeinen in der Nähe ihres unteren freien Endes.

Derartige Schnappverschlüsse sind seit langem bekannt und sie werden zum Beispiel verwendet für sogenannte Schnappgläser, deren oberer Rand leicht nach außen gewölbt ist und einen insgesamt etwas größeren Außendurchmesser hat als der Wulst des Schnappverschlusses. Der Schnappverschluß wird auf einen solchen Rand aufgesetzt und herabgedrückt, wobei er sich derart aufweitet, daß der Wulst über den Rand der Öffnung des betreffenden Behälters rutscht und dann mit seinem Wulst den nach außen gewölbten Rand des Behälters übergreift. Der Behälter muß dabei nicht notwendigerweise ein Glasbehälter sein, sondern kann zum Beispiel ebenfalls aus Kunststoff bestehen.

Darüber hinaus sind auch vergleichbare einfache metallische Verschlüsse als sogenannte Kronenkorken bekannt. Diese bestehen aus einer flachen Metallkappe, deren äußerer Rand mit einem Preßwerkzeug auf einen Flaschenhals in gleichmäßigen Abständen punktweise einwärts gedrückt wird, so daß die einwärts gedrückten Abschnitte ebenfalls einen Wulst oder dergleichen am oberen Flaschenhalsrand hintergreifen. Diese Kronenkorken weisen außerdem eine eingeklebte Dichtungsscheibe auf, die oftmals auch mehrlagig ist, wobei sich diese Kronenkorken im Recyclingprozeß entsprechender Behälter als sehr nachteilig und hinderlich erweisen. Dies liegt insbesondere daran, daß die Kronenkorken wegen der eingelegten bzw. eingeklebten Dichtungsscheibe einen Verbund aus Metall und Kunststoff bilden, der nur mit erheblichem Aufwand zu trennen ist, wenn man beide Komponenten einer Wiederverwertung zuführen will. Auch bei der Wiederverwertung der Behälter selbst erweisen sich die Kronenkorken als hinderlich. Wegen der großen mechanischen Kräfte, die sowohl beim Verschließen eines solchen Kronenkorkenverschlusses als auch beim Öffnen auf den Verschluß und den Behälter ausgeübt werden, sind derartige Kronenkorken praktisch auch auf die Verwendung an Glasflaschen beschränkt und können nicht an Kunststoffbehältern eingesetzt werden. Außerdem benötigt man beim Öffnen derartiger Kronenkorkenverschlüsse ein Hilfsmittel in Form eines sogenannten "Kapselhebers".

Dagegen haben die bekannten Schnappverschlüsse aus Kunststoff zwar den Vorteil einer guten Wiederverwertbarkeit, da sie zusammen mit anderen Kunststoffabfällen bei der Verwendung von Kunststoffbehältern zusammen mit diesen unmittelbar der Wiederverwertung zugeführt werden können, ein wesentlicher Nachteil der bekannten Schnappverschlüsse liegt jedoch dann, daß sie nicht manipulationssicher sind. Einen bekannten Schnappverschluß kann man ohne weiteres von einem Behälterhals entfernen, Inhalt aus dem Behälter entnehmen, austauschen oder verfälschen und anschließend wieder verschließen, ohne daß dieser Eingriff später am Verschluß erkennbar ist. Die bekannten Kronenkorken haben dagegen den Vorteil, daß sie sich beim Öffnen im allgemeinen deutlich verformen und anschließend nicht mehr dicht verschlossen werden können, so daß eine etwaige Manipulation sichtbar bzw. erkennbar bleibt. Allerdings wird die fehlende Möglichkeit des Wiederverschließens der Kronenkorke von vielen Verbrauchern als Nachteil empfunden. Außerdem lassen sich mit einigem Aufwand und Geschick selbst Kronenkorken derart aufhebeln, daß unbemerkte Eingriffe in mit Kronenkorken verschlossene Behälter nicht völlig auszuschließen sind.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schnappverschluß mit den eingangs genannten Merkmalen zu schaffen, welcher eine erheblich verbesserte Manipulationssicherheit hat, ohne zusätzliches Hilfsmittel geöffnet werden kann und wieder verschließbar ist und insofern auch als ein verbesserter Ersatz für metallische Kronenkorken verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Außenseite des Verschlußkappenmantels ein umlaufender Kunststoffring vorgesehen ist, der mit der Außenfläche des Mantels fest verbunden ist, wobei diese feste Verbindung zumindest entlang eines gewissen Umfangsabschnittes, von vorzugsweise mehr als 60°, aus von Hand zerreißbaren Stegen besteht. Der Umfangsabschnitt, entlang welchem die von Hand zerreißbaren Stege angeordnet sind, sollte in der bevorzugten Ausführungsform bis auf einen kleinen Restbereich fast den gesamten Kappenmantel umfassen. Alternativ wäre es auch denkbar, zwei diametral gegenüberliegende, jeweils nahezu 180° umfassende Umfangsabschnitte vorzusehen, die in diesen Bereichen jeweils über von Hand zerreißbare Stege mit dem Kappenmantel verbunden sind, während in den verbleibenden, einander diametral gegenüberliegenden Restabschnitten jeweils eine nicht von Hand zerreißbare Verbindung vorgesehen ist.

Dieser durch von Hand zerreißbare Stege mit dem Kappenmantel verbundene, den Kappenmantel vollständig umgebende Kunststoffring macht den Kappenmantel hinreichend steif und unbeweglich, so daß der nach innen ragende Wulst des Kappenmantels nicht ausreichend gedehnt werden kann, um die Kappe von dem Wulst des Behälterhalses abzuheben, auf welchen sie aufgebracht worden ist. Bei jedem Versuch, die Kappe zusammen mit dem sie umgebenden und fest mir ihr verbundenen Kunststoffring von dem Behälterhals abzuheben, besteht die erhebliche Gefahr, daß auch die von Hand zerreißbaren Stege zwischen dem Kunststoffring und dem Kappenmantel zerreißen und somit den Öffnungsversuch offensichtlich machen, sofern er wegen der Steifigkeit des Kunststoffringes und der Verbindung mit dem Kappenmantel überhaupt von dem Behälterhals gelöst werden kann.

Werden dagegen beim normalen Öffnen die von Hand zerreißbaren Stege regulär zerstört, vorzugsweise durch Hochbiegen des Kunststoffringes, so wird der äußere Umfang des Kappenmantels durch das Hochbiegen des Kunststoffringes freigegeben, so daß der Kappenman­ tel nunmehr in diesem Bereich wesentlich leichter elastisch verformt werden kann und der Innenwulst dementsprechend über einen entsprechenden Außenwulst an einem Behälterhals hinwegbewegt werden kann.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in dem die von Hand zerreißbaren Stege aufweisenden Bereich eine Grifflasche vorgesehen, die wiederum vorzugsweise einem etwas festeren Verbindungsabschnitt diametral gegenüberliegt, der als eine Art Scharnierelement wirkt und der sich nur über einen kleinen Winkelbereich entlang des Umfanges der Kappe erstreckt. Bei einer solchen Ausführungsform kann man den Ring an der Grifflasche anheben und dabei die von Hand zerreißbaren Kunststoffstege durchreißen, die vorzugsweise entlang des gesamten Kappenumfanges unter gleichen Winkelabständen verteilt sind. Typischerweise reichen 8 bis 20 derartiger Stege aus, um eine gleichmäßige Fixierung des Kunststoffringes entlang des Umfanges der Kappe vorzusehen. Der verbleibende Verbindungssteg, der eine nicht ohne weiteres von Hand zerreißbare Verbindung zu der Kappe darstellt, wirkt beim Hochheben des Kunststoffringes an der diametral gegenüberliegenden Lasche als eine Art Scharnier. Wenn der Ring genügend weit hochgehoben worden ist, kann man bei entsprechender Größe der Verschlußkappe in den Kunststoffring hineingreifen und diesen dann noch weiter hochziehen, wobei diese Zugkraft einseitig über das Scharnierelement auf einen kleinen Randbereich der Kappe übertragen wird, der sich entsprechend elastisch aufbiegt, so daß dort lokal der nach innen ragende Wulst auf der Innenfläche der Verschlußkappe über einen entsprechenden Außenwulst eines Behälterhalses hinweggezogen wird, wobei beim weiteren Ziehen an dem Ring der Innenwulst der Ver­ schlußkappe nach und nach auch in den übrigen Bereichen über den Außenwulst des Behälterhalses hinweggehoben und schließlich die Kappe ganz von dem Behälterhals entfernt werden kann. Die vorstehend beschriebene Ausführungsform eignet sich insbesondere als Ersatz für Kronenkorken und hat auch eine entsprechende Größe, so daß man mit einem Finger ohne weiteres in einen entsprechenden Ring eingreifen kann, der die Kappe auf ihrer Außenseite umgibt. Die Kappe könnte aber auch wesentlich größer sein, und in diesem Fall wäre es denkbar, zwei derartige Ringbügel diametral gegenüberliegend vorzusehen, die sich jeweils nur über einen Bereich von knapp 180° erstrecken, während zwei Scharnierelemente ebenfalls einander diametral gegenüberliegend die beiden so gebildeten Halbkreisbügel an ihren jeweiligen Enden mit dem Kappenmantel verbinden.

Damit der erfindungsgemäße Schnappverschluß eine möglichst große Manipulationssicherheit aufweist, sollten die von Hand zerreißbaren Stege nur relativ kurze radiale Abmessungen haben, was bedeutet, daß sie nur wenig verformbar sind und der Ring in radialer Richtung nur geringfügig gegenüber dem Außenmantel der Verschlußkappe bewegt werden kann, solange die Verbindung zum Kappenmantel über diese Verbindungsstege besteht. Umgekehrt bedeutet dies, daß jeder Versuch einer Verformung der Kappe unmittelbar auf den Ring übertragen wird, so daß der Ring tatsächlich die Verschlußkappe so fest umfaßt und hält, daß diese nicht ohne weiteres von einem Flaschenhals oder dergleichen abgehebelt werden kann.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Stege ein radiales Maß von höchstens 1 mm haben, wobei sie wiederum vorzugsweise aus einem Stützabschnitt und einem Abreißabschnitt bestehen und der Abreißabschnitt ein radiales Maß von höchstens 0,5 mm, vorzugsweise noch deutlich weniger, hat. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Abreißabschnitt mit einer verjüngt zulaufenden Spitze ausgebildet ist und in der Draufsicht als dreieckiger Lappen erscheint, der von einer zur Achse des Verschlusses senkrechten und einer zu dieser Achse geneigten Ebene begrenzt wird. Die geneigten Begrenzungsebenen benachbarter Stege verlaufen abwechselnd entgegengesetzt geneigt zur Achse des Verschlusses und sind auf entgegengesetzten Seiten des Ringes bzw. der Stege angeordnet, so daß auch dementsprechend die zur Achse senkrechten Begrenzungsflächen der Stege bzw. Abreißabschnitte abwechselnd auf gegenüberliegenden Seiten der einzelnen Stege angeordnet sind.

Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, den Verschluß auch nach dem Abreißen der Stege, die an den Spitzen der Abreißabschnitte von dem Mantel der Verschlußkappe abreißen, durch den Kunststoffring sicher verschlossen gehalten werden kann, da die Stützabschnitte der Stege immer noch sehr nah an den Mantel der Verschlußkappe heranreichen und ein radiales Aufweiten des Verschlußkappenmantels derart, daß deren Innenwulst über den Außenwulst des Flachenhals­ randes hinweggleiten könnte, verhindern. Die Abreißabschnitte gewährleisten in dieser Ausgestaltung eine elastische Nachgiebigkeit des Ringes in radialer und axialer Richtung.

Um eine besonders gute Dichtigkeit zu erzielen, ist an der Innenfläche des Kappenmantels eine Dichtungsmembran vorgesehen, die nach dem festen Aufsetzen und Verrasten der Ver­ schlußkappe auf einen Behälterhals mit dem oberen Rand des Behälterhalses in festen Dichtungseingriff tritt. Die Dichtungsscheibe in Form einer Membran weist dabei ein dünneres, zentrales Scheibenteil und einen dickeren äußeren Dichtungsrand auf, wobei nur letzterer mit dem Flaschen- bzw. Behälterhals in Eingriff tritt. Hierzu ist außerdem noch ein am Übergang zwischen Kappenboden und Kappenmantel angeordneter Ringwulstvorgesehen, der näherungsweise einen rechteckigen Querschnitt hat und dessen zylindrische Innenfläche einen Innendurchmesser hat, der sich vom Außendurchmesser des Flaschenhalses nur um einen Betrag unterscheidet, der kleiner ist als die halbe Differenz des Außendurchmessers der Flasche und des Innendurch­ messers des zylindrischen Wulstes. Außerdem ist der Außendurchmesser der Dichtungsmembran vorzugsweise größer als der Innendurchmesser des zylindrischen Ringwulstes. Auf diese Weise erreicht man, daß der äußerste Rand der Dichtungsmembran zwischen der Innenfläche des Wulstes und der Außenfläche bzw. dem oberen äußeren Randbereich eines Behälterhalses eingeklemmt wird.

Im übrigen findet die Abdichtung entlang der Stirnseite eines Behälterhalses und dem zwischen dieser Stirnseite und der Innenfläche des Kappenbodens eingeklemmten Dichtungsmembran statt, wobei in diesem Bereich der dickere Randabschnitt der Dichtungsmembran liegt. Dieser dichte Eingriff zwischen dem oberen Rand des Flaschenhalses und dem Boden der Verschlußkappe sowie dem Ringwulst am Übergang zwischen dem Kappenboden und dem Kappenmantel wird unter anderem sichergestellt durch eine geeignete Abstimmung der Form und der Masse des nach innen ragenden Innenwulstes am Mantel der Verschlußkappe und eines entsprechenden nach außen ragenden Außenwulstes an einem Behälterhals. Vorzugsweise weisen sowohl der Innenwulst eine obere Schrägfläche als auch der Außenwulst am Behälter eine untere Schrägfläche auf, die bei geschlossener Verschlußkappe in Eingriff miteinander stehen, wobei diese beiden Schrägflächen gegenüber einer Horizontalen um einen Winkel von weniger als 60°, vorzugsweise um etwa 30° bis 40°, geneigt sind.

Die Begriffe "horizontal" und "vertikal" werden in diesem Zusammenhang so verstanden, daß sich die gedachte Achse eines im allgemeinen kreisrunden Behälterverschlusses vertikal erstreckt und dementsprechend der obere Rand des Behälterhalses und auch der untere Rand der im allgemeinen zylindrischen Verschlußkappe in parallelen, horizontalen Ebenen verlaufen. Diese Orientierung legt auch die Bedeutung der Begriffe "oben" und "unten", fest, die sich auf die übliche Ausrichtung eines Behälterhalses nach oben und den von oben darauf aufgesetzten Verschluß beziehen.

Im übrigen ist der Innenwulst der Verschlußkappe im wesentlichen trapezförmig, d. h. neben der oberen Schrägfläche weist er auch eine untere Schrägfläche, sowie eine diese beiden Schrägflächen (genauer Konusflächen) verbindende und parallel zur zylindrischen Mantelfläche verlaufende zylindrische Fläche auf. Dabei wird die Dicke des Wulstes durch den Radiusunter­ schied zwischen der inneren zylindrischen Fläche des trapezförmigen Wulstes und dem Innendurchmesser des Kappenmantels außerhalb bzw. oberhalb des Wulstes definiert. Die untere Schrägfläche dieses im Querschnitt etwa trapezförmigen Wulstes kann sich bis zur unteren Stirnfläche des Kappenmantels erstrecken und dementsprechend einen maximalen Durchmesser haben, der größer als der Innendurchmesser des zylindrischen Kappenmantels oberhalb des Innenwulstes ist. Die zylindrische Innenfläche des Innenwulstes ist vorzugsweise so bemessen, daß ihr Durchmesser in etwa gleich oder geringfügig größer ist als der Außendurchmesser eines entsprechenden Flaschen- bzw. Behälterhalses, damit, wenn der Innenwulst der Verschlußkappe über den Außenwulst des Behälters hinweggleitet und sich anschließend wieder radial einwärts in Richtung auf den Flaschenhals zu bewegt, wobei die erwähnten Schrägflächen an der Oberseite des Kappenwulstes und an der Unterseite des Flaschenwulstes aufeinander gleiten und eine relative axiale Bewegung zwischen Kappe und Behälterhals erzwingen, diese Bewegung nicht durch den Anschlag der zylindrischen Fläche des Innenwulstes an dem Behälterhals gestoppt, wird. Die elastischen Rückstellkräfte des Kappenmantels und insbesondere des Innenwulstes sorgen bei dieser Ausgestaltung dafür, daß eine ausreichende Kraft in axialer Richtung wirkt, wenn die erwähnten Schrägflächen aufeinander gleiten, wobei es sich versteht, daß die Anordnung dieser Schrägflächen relativ zum Kappenboden und relativ zum oberen Rand des Flaschenhalses so bemessen sind, daß Kappenboden und Flaschenhalsrand in festen Dichtungseingriff mit einer dazwischen angeordneten Dichtungsmembran oder auch mit anderen, gegebenenfalls in die Kappe integrierten Dichtungselementen treten, wenn die beiden Schrägflächen in dem verschlossenen Zustand des Verschlusses in Eingriff miteinander stehen.

Der entsprechende Behälter kann zusätzlich noch mit einem umlaufenden Flansch unterhalb des Wulstes am Flaschenhals versehen sein, der einen Eingriff zwischen dem Flaschenhals und dem unteren Verschlußkappenrand mit Hilfe eines Werkzeuges erschwert. Dieser Flansch sollte allerdings so angeordnet sein, daß bei einer fest aufgesetzten, geschlossenen Verschlußkappe immer noch ein kleiner lichter Abstand zwischen der Oberfläche des Flansches und dem unteren Rand der Verschlußkappe besteht. Der Außendurchmesser dieses Flansches ist vorzugsweise größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Kappenmantels und vorzugsweise in etwa so groß wie der Außendurchmesser des den Kappenmantel umgebenden Ringes.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Flaschenhalses mit einem teilweise abgehobenen Schnappverschluß,

Fig. 2 eine vertikale Schnittansicht mit einer die Achse enthaltenden Schnittebene durch eine Verschlußkappe,

Fig. 3 eine auf einen Flaschenhals aufgesetzte Verschlußkappe, teilweise in einem Schnitt und teilweise in einem die Achse enthaltenden Schnitt und teilweise in einer Seitenansicht,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 2 zur besseren Darstellung der Dichtungselement,

Fig. 5 einen Ausschnitt aus Fig. 3 und

Fig. 6 eine Ansicht von oben auf eine Verschlußkappe mit der Lage der Schnittebenen der Fig. 2 und 3.

Man erkennt in Fig. 1 einen lediglich schematisch dargestellten Flaschenhals 20, der in der Nähe seines oberen Randes einen Außenwulst 22 von in etwa dreieckförmigem Querschnitt und darunter einen umlaufenden Flansch 23 aufweist, der einen deutlich größeren Durchmesser hat als der Wulst 22. Der obere Rand des Flaschenhalses ist teilweise verdeckt von einer noch schräg aufsitzenden Verschlußkappe 10, die über ein in dieser Seitenansicht nicht eindeutig erkennbares, jedoch bei 4 angeordnetes Scharnierelement mit einem Ringbügel 3 verbunden ist, der eine vordere Grifflasche 6 aufweist. Die abgerissenen Verbindungsstege zwischen dem Ring 3 und dem Außenmantel der Verschlußkappe 10 sind in Fig. 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt, sind jedoch besonders deutlich in Fig. 6 zu erkennen. In dem dargestellten Zustand wird der Schnappverschluß soeben mit Hilfe des Ringes 3 von einer Behälteröffnung abgezogen, wobei der mit dem Scharnierteil 4 versehene Abschnitt des Kappenmantels 2 nach oben gezogen und der Innenwulst 7 in diesem Bereich radial verformt und über den Außenwulst hinwegbewegt wird. Nach und nach werden dann auch die angrenzenden Abschnitte des Innenwulstes 7 nach oben über den Außenwulst 22 hinweggezogen, bis der Schnappverschluß 10 einfach abgenommen werden kann.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang einer Schnittebene, deren Lage durch die Lage der Schnittlinie II-II in Fig. 6 angezeigt wird. Man erkennt, daß die Verschlußkappe 10 aus einem kreis­ scheibenförmigen Kappenboden 1 und einem Kappenmantel 2 in Form eines Zylindermantels besteht, der in der Nähe seines unteren freien Endes einen nach innen ragenden Wulst 7 aufweist. Etwa in axialer Höhe dieses Wulstes 7 oder geringfügig darüber ist über Verbindungs­ stege 5 und ein Scharnierelement 4 ein um laufender Kunststoffring 3 mit der Außenfläche des Kappenmantels 2 verbunden. Wie bereits erwähnt, erkennt man die Verbindung des Kunststoff­ ringes 3 mit dem Kappenmantel 2 am besten in der Draufsicht gemäß Fig. 6, die später noch genauer beschrieben wird.

An der Innenseite des Kappenbodens 1 liegt eine Dichtungsmembran 9 an, die, wie man in Fig. 2 erkennt, aus einem zentralen, dünneren, scheibenförmigen Teil und einem dickeren äußeren Randabschnitt besteht. Wie man sieht, entspricht der Gesamtdurchmesser der Dichtungsmembran 9 in etwa dem Innendurchmesser des Kappenmantels 2, der allerdings im Übergangsbereich zwischen Kappenboden 1 und Kappenmantel 2 durch einen umlaufenden Ringwulst 8 reduziert ist, so daß der Rand der Membran 9 zunächst auf diesem Ringwulst aufliegt. Die Funktion dieses Ringwulstes wird noch eingehender in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 beschrieben.

In Fig. 3 erkennt man den Verschluß 10 in einem auf einen Flaschenhals 20 aufgesetzten Zustand. Der Flaschenhals selbst besteht wiederum aus einem zylindrischen Abschnitt 21 mit einem Außenwulst 22, der im Abstand zum oberen Flaschenhalsrand vorgesehen ist. Im Abstand unterhalb des Außenwulstes 22 erkennt man noch den bereits angesprochenen umlaufenden Flansch 23. Die Schnittebene des rechten Teilbildes der Fig. 3 wird durch die Linie III-III in Fig. 6 angegeben. Im linken Teilbild der Fig. 3 erkennt man eine Außenansicht, und zwar ent­ sprechend einer Blickrichtung in Fig. 6 von der oberen Bildkante her, da man unmittelbar links der Mitte in Fig. 3 auf die Grifflasche 6 sieht.

Die weiteren Einzelheiten der Wulste 7 und 22 sowie der Dichtungseingriff zwischen Flaschenhals­ rand und Dichtungsmembran werden in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 beschrieben, die vergrößerte Ausschnitte aus den Fig. 2 und 3 sind. In Fig. 4 erkennt man, daß der Querschnitt des Wulstes 7 in etwa trapezförmig ist und eine untere Schrägfläche 13 sowie eine obere Schrägfläche 14 hat, die durch eine umlaufende zylindrische Fläche 15 miteinander verbunden sind, welche den kleinsten Innendurchmesser des Wulstes 7 definiert und die im Schnitt als Gerade erscheint. Die untere Schrägfläche bzw. konische Fläche 13 erstreckt sich, ausgehend von der inneren zylindrischen Fläche 15, bis zur unteren Stirnfläche des Ver­ schlußkappenmantels 2. Dabei kann der Außendurchmesser des unteren Randes der konischen Flächen 13 auch größer sein als der Innendurchmesser des Kappenmantels unmittelbar oberhalb der oberen Schrägfläche 14. Die obere Schrägfläche 14 verbindet die zylindrische Fläche 15 mit der zylindrischen Innenfläche des Kappenmantels 2. Ihre Neigung relativ zu einer horizontalen Ebene, die zum Beispiel durch den unteren Verschlußkappenrand oder aber durch die Lage des Verschlußkappenbodens 1 definiert wird, beträgt etwa 300 oder etwas weniger, kann aber auch bis zu 60°, z. B. etwa 45° betragen, um das Entformen bei der Herstellung entsprechender Verschlüsse zu erleichtern. In Fig. 5 ist dieser Neigungswinkel als Winkel α eingezeichnet. Der Außenwulst 22 des Flaschenhalsrandes ist im Querschnitt näherungsweise dreieckig oder auch trapezförmig, wobei die Dreieckspitze bzw. kurze Trapezseite hier durch einen Rundbogen ersetzt ist. Auf jeden Fall hat der Wulst 22 auch eine untere Schrägfläche 24, deren Neigungswinkel gegenüber einer horizontalen Ebene, die zum Beispiel durch die Ebene des oberen Flaschenhals­ randes definiert wird, vorzugsweise der gleiche Winkel α ist wie der Winkel der oberen Schrägfläche 14 des Wulstes 7.

Vorzugsweise hat der Wulst 22 auch eine obere Schrägfläche, so daß beim Aufsetzen der Verschlußkappe 10 auf den Flaschenhalsrand von oben die untere Schrägfläche bzw. konische Fläche 13 auf der oberen Schrägfläche bzw. konischen Fläche des Wulstes 22 aufsetzt, wobei durch axialen Druck diese Flächen aufeinander gleiten und der untere Rand der Verschlußkappe 10 dabei aufgespreizt wird, bis die zylindrische Innenfläche 15 über die äußere Rundung des Wulstes 22 hinweggleitet. Sobald die zylindrische Fläche 15 den Punkt des größten Durchmessers des Wulstes 22 überschritten hat, treten die Schrägflächen bzw. konischen Flächen 14, 24 des Wulstes 7 bzw. des Wulstes 22 miteinander in Eingriff und der untere Rand des Kappenmantels 2 bzw. der gesamte Wulst 7 ziehen sich aufgrund der in ihnen wirkenden elastischen Rückstell­ kräfte zusammen. Da die Flächen 14, 24 gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt sind, ist dies verbunden mit einer axialen Abwärtsbewegung der Kappe 10 weiter auf den Flaschenhals 20. Der Neigungswinkel α von etwa 30° gewährleistet dabei eine gewisse Übersetzung, da eine gegebene radiale Einwärtsbewegung des Wulstes 7 gegenüber dem Wulst 22 dem halben Betrag an axialer Relativbewegung entspricht. Auf diese Weise wird ein fester Dichtungseingriff zwischen dem oberen Flaschenhalsrand, der Dichtungsmembran 9 und dem Kappenboden 1 bzw. dem Wulst 8 hergestellt.

In Fig. 4 erkennt man nochmals die Lage der Dichtungsmembran 9 vor dem Aufsetzen auf einen Flaschenhals. Der Innendurchmesser des im Querschnitt in etwa rechteckigen Wulstes 8 am Übergang auf der Innenseite des Kappenbodens 1 zum Kappenmantel 2 ist kleiner als der Außendurchmesser der Dichtungsmembran 9. Diese liegt also zunächst mit ihrem äußeren Rand auf der durch den Wulst 8 gebildeten Stufe auf. Beim Aufsetzen der Verschlußkappe 10 auf einen Flaschenhals 20 wird jedoch, sobald der Wulst 7 der Verschlußkappe über den Wulst 22 des Flaschenhalses hinweggleitet, der dicke Randabschnitt 12 der Dichtungsmembran 9 von dem oberen Flaschenhalsrand erfaßt und axial in Richtung auf den Kappenboden 1 gedrückt. Dabei legt sich der äußere Rand des Randabschnittes 12 um den vorspringenden Wulst 8 herum und wird zwischen dem Wulst 8 und dem oberen äußeren Rand des Flaschenhalses eingeklemmt, da auch der Innendurchmesser des Wulstes 8 sich von dem Außendurchmesser des Flaschenhals­ randes um weniger als die zweifache Dicke des Randabschnittes 12 der Membran 9 unter­ scheidet. Der Abstand der Schrägfläche 24 des Wulstes 22 vom oberen Flaschenhalsrand und der Schrägfläche 14 des Wulstes 7 von der Innenfläche des Kappenbodens 1 unterscheiden sich dabei um etwas weniger als die Dicke des Randabschnittes 12 der Dichtungsmembran. Dabei versteht es sich, daß die genannten Abstände von zwei aneinanderliegenden Punkten der Flächen 14, 24 in dem in Fig. 5 dargestellten Zustand auszumessen sind.

Der Randabschnitt 12 der Dichtungsmembran 9 wird also auch in axialer Richtung leicht zusammengedrückt, wobei es im allgemeinen allerdings ausreicht, wenn ein Dichtungseingriff und ein Zusammenpressen des Randabschnittes 12 der Dichtungsmembran 9 in dem Bereich zwischen dem Wulst 8 und der abgerundeten oberen Außenkante des Flaschenhalses erfolgt, zumal dort der Eingriff zwischen Wulst und Membran und zwischen Membran und Flaschenhals­ rand nahezu linienförmig ist und relativ hohe Anpreßdrücke erzielt werden können.

Wie man in Fig. 5 erkennt, entspricht der Außendurchmesser des Wulstes 22 in etwa dem Innendurchmesser des Verschlußkappenmantels 2 oder ist etwas größer, so daß der Verschlußkappenmantel 2 unter einer geringen radialen bzw. in Umfangsrichtung verlaufenden Spannung steht, wenn er auf einen Flaschenhals gemäß Fig. 5 aufgesetzt ist.

In Fig. 6 erkennt man schließlich noch die Lage der einzelnen Elemente der Verschlußkappe in einer Draufsicht. Gegenüberliegend von der Grifflasche 6 erkennt man ein etwas breiteres und, wie man in Fig. 2 sieht, im Vergleich zu den Verbindungsstegen 5 auch dickeres Verbindungs­ element 4, welches gleichzeitig als eine Art Scharnierelement dient, wenn der Ring 3 nach dem Abreißen der Verbindungsstege 5 angehoben wird.

Die von Hand zerreißbaren Verbindungsstege 5 sind in gleichen Winkelabständen entlang des außerhalb der Scharnierverbindung 4 verbleibenden Umfanges des Verschlußkappenmantels angeordnet. Da bei dieser konkreten Ausführungsform neben dem Verbindungselement 4 noch insgesamt fünfzehn von Hand zerreißbare Verbindungsstege 5 vorgesehen sind, beträgt der Winkelabstand zwischen zwei benachbarten Verbindungselementen 5 in etwa 22,5°.

Mit kreisförmigen, gestrichelten Linien sind noch die Lagen der Kanten der inneren Strukturen der Verschlußkappe angedeutet. Von außen nach innen deuten die gestrichelten Linien in dieser Reihenfolge an: die Kante am Übergang der unteren Schrägfläche 13 zur unteren Stirnfläche des Verschlußkappenmantels 2, den Innendurchmesser des Verschlußkappenmantels oberhalb des Wulstes 7, den Innendurchmesser des oberen Ringwulstes 8 und den Innendurchmesser der zylindrischen Fläche 15 des unteren Innenwulstes 7.

Der Verschluß ist in den Figuren in etwa maßstabsgetreu dargestellt und hat einen Außendurch­ messer des Ringes 3 (ohne Grifflasche 6) von etwa 28 mm. Die den Figuren zu entnehmenden relativen Verhältnisse der einzelnen Elemente sind somit ohne Beschränkungsabsicht als offenbart anzusehen.

Es versteht sich, daß der erfindungsgemäße Verschluß sowohl auf Glasflaschen als auch auf Kunststoffflaschen aufgesetzt werden kann, wobei die Fig. 1, 3 und 5 lediglich bevorzugte Ausgestaltungen entsprechender Flaschenhälse wiedergeben und wobei auch der Begriff "Flasche" weit zu interpretieren ist und jeden Behälter umfaßt, der mit einem entsprechenden Hals versehen ist, auf welchen eine entsprechende Verschlußkappe aufgesetzt werden kann.

Wie man in Fig. 6 weiterhin erkennen kann, bestehen die Abreißstege 5 aus einem Stütz­ abschnitt 5a und einem Abreißabschnitt 5b. In der Draufsicht gemäß Fig. 6 erscheinen die Stege insgesamt dreieckig, wobei die verjüngt zulaufende Spitze den Abreißabschnitt bildet. Dieser Abreißabschnitt verläuft außerdem auch in einer Schnittebene senkrecht zur Papierebene der Fig. 6 verjüngt, d. h. er wird von zwei zueinander geneigten Flächen begrenzt, wobei die eine Fläche eine Radialebene, d. h. eine zur Achse des Verschlusses senkrechte Ebene (parallel zur Papierebene in Fig. 6) ist und die andere Ebene eine zu der Papierebene geneigte Fläche ist, wie man an jedem zweiten der Abreißabschnitte 5 deutlich erkennt. Dabei sind die geneigten Flächen abwechselnd auf entgegengesetzten Seiten der einzelnen Stege 5 angeordnet und dementsprechend sind auch die zur Achse des Verschlusses senkrechten Begrenzungsflächen in Fig. 6 abwechselnd an jedem zweiten Abreißsteg 5 zu erkennen.

Wie man sieht, hat der Abreißabschnitt 5b ein relativ kurzes radiales Maß, so daß auch nach dem Abreißen des Abschnittes 5b der verbleibende Stützabschnitt 5a an der Außenwand des Kappenmantels liegt. Dadurch verhindern die Stützabschnitte 5a in Verbindung mit dem Kunststoffring 3, daß bei heruntergedrücktem und den Kappenmantel umgebenden Kunststoffring 3 der Kappenmantel radial aufgeweitet und der Verschluß dadurch geöffnet wird. Erst wenn der Kunststoffring 3 hochgehoben wird und an dem Kunststoffring 3 gezogen wird, wird die Kappe über den Verbindungssteg 4 von dem Flaschenhals abgezogen. Ein Vorteil ist dabei, daß man kein zusätzliches Hilfsmittel zum Öffnen des Verschlusses braucht, sondern daß die erforderliche Zugkraft zum Öffnen des Verschlusses über den Ring 3 selbst aufgebracht werden kann, indem man einen Finger durch den Ring hindurchsteckt und an der Verschlußkappe zieht.

Claims (27)

1. Schnappverschluß aus Kunststoff, bestehend aus einer Verschlußkappe (10) mit einem an ihrer Innenwand radial einwärts ragenden Innenwulst (7) in der Nähe des unteren Randes der Kappe, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Kappe (10) umgebender Kunststoffring (3) mit der Außenseite des Mantels (2) der Kappe fest verbunden ist, wobei mindestens entlang eines Umfangsabschnittes von mehr als 60° die Verbindung zwischen dem Kappenmantel (2) und dem Kunststoffring (3) aus von Hand zerreißbaren Stegen (5) besteht.

2. Schnappverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Kappenman­ tel (2) umgebende Ring (3) in seinem über die zerreißbaren Stege (5) mit dem Mantel (2) verbundenen Bereich eine radial nach außen ragende Grifflasche (6) aufweist.

3. Schnappverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffring entlang eines kleinen Umfangsabschnittes, vorzugsweise von weniger als 90° und vorzugsweise der Grifflasche (6) diametral gegenüberliegend, über einen von Hand nicht ohne weiteres zerreißbaren und als Scharnierelement wirkenden Ver­ bindungssteg (4) mit dem Kappenmantel (2) verbunden ist.

4. Schnappverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand zerreißbaren Stege (5) in im wesentlichen gleichen Winkelabständen verteilt entlang des Umfanges der Kappe und außerhalb des Bereiches des festen Verbindungssteges (4) angeordnet sind.

5. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand zerreißbaren Stege (5) relativ kurze radiale Abmessungen von weniger als 1 mm haben.

6. Schnappverschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand zerreißbaren Stege (5) aus einem Stützabschnitt (5a) und einem Abreißabschnitt (5b) bestehen, wobei der Abreißabschnitt ein radiales Maß von höchstens 0,5 mm hat.

7. Schnappverschluß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abreißabschnitt (5b) der Stege (5) aus einem spitz zulaufenden, verjüngten Lappen besteht, der von einer zur Achse senkrechten und von einer zur Achse geneigten Fläche begrenzt wird.

8. Schnappverschluß nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigten Begrenzungsflächen benachbarter Abreißabschnitte in entgegengesetzte Richtungen zur Verschlußachse geneigt und auf entgegengesetzten Seiten der Stege angeordnet sind.

9. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Maß der von Hand zerreißbaren Verbindungsstege (5) kleiner ist als die radiale Dicke des Wulstes (7).

10. Schnappverschluß nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte radiale Abstand zwischen dem Kunststoffring (3) und der Außenfläche des Mantels (2) nur geringfügig größer und vorzugsweise kleiner oder gleich der radialen Dicke des Wulstes (7) ist.

11. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wulst (7) einen in etwa trapezförmigen Querschnitt, mit einer parallel zur Innenfläche des Kappenmantels (2) verlaufenden inneren Fläche (15) und einer oberen (14) und einer unteren Schrägfläche (13) hat, wobei die obere Schrägfläche (14) gegenüber einer Ebene parallel zum Boden (1) der Kappe (10) um höchstens 60°, vorzugsweise um etwa 30° geneigt ist.

12. Schnappverschluß nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schrägfläche (13) sich bis zu der unteren Stirnfläche des Kappenmantels (2) erstreckt.

13. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Kappenboden eine zusätzliche Dichtungsmembran (9) angeordnet ist.

14. Schnappverschluß nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmem­ bran (9) aus einem zentralen, dünneren Abschnitt (11) und einem radial äußeren dickeren Dichtungsabschnitt (12) besteht.

15. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe am Übergang vom Kappenboden (1) zum Kappenmantel (2) einen umlaufenden Ringwulst (7) aufweist.

16. Schnappverschluß nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringwulst (7) einen näherungsweise rechtwinkligen Querschnitt hat.

17. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Dichtungsmembran (9) größer ist als der Innendurchmesser des Wulstes (8).

18. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der dickere Randabschnitt (12) der Dichtungsmembran (9) eine Dicke hat, die größer ist als die Differenz des Innenradius des Ringwulstes (8) und des Außendurchmessers eines Flaschenhalses (21).

19. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Kappe (10) Dichtungselemente einstückig angeformt sind.

20. Schnappverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Wulstes (8) größer ist als der Außendurchmesser eines Flaschenhalses, für welchen der Schnappverschluß vorgesehen ist.

21. Behälter mit einem Hals, der für die Aufnahme eines Schnappverschlusses nach einem der Ansprüche 1 bis 20 vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Flaschen­ hals in der Nähe des oberen Randes der Flasche einen Außenwulst (22) aufweist.

22. Behälter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Dicke des Wulstes (22) größer ist als die radiale Dicke des Innenwulstes (7) der Verschlußkappe (10).

23. Behälter nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenwulst (22) eine untere Schrägfläche aufweist, deren Neigungswinkel gegenüber einer Ebene parallel zum Flaschenhalsrand in etwa derselbe ist wie der Neigungswinkel der oberen Schrägfläche (14) des Innenwulstes (7) der Verschlußkappe (10) gegenüber einer Ebene parallel zum Verschlußkappenboden (1)).

24. Behälter nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenwulst (22) des Behälterhalses (21) im Querschnitt in etwa dreieckig oder trapezförmig ist.

25. Behälter nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Flaschenhals im Abstand unterhalb des Außenwulstes (22) einen umlaufenden Flansch (23) aufweist, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Verschlußkappenmantels (2).

26. Behälter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Flansches (23) etwa gleich dem Außendurchmesser des Kunststoffringes (3) ist.

27. Behälter nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand zwischen dem Außenwulst (22) und der Oberseite des Flansches (23) geringfügig größer ist als der Abstand vom unteren freien Rand des Verschlußkappen­ mantels (2) zum oberen Ende der zylindrischen Wulstfläche (14).